시베리아에서 4만 6천 년 동안 얼어붙어 있던 회충을 되살렸다.

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러시아: 수만 년 동안 동면해 온 고대 회충 종이 플라이스토세 후기의 다람쥐 화석 굴에서 깨어났습니다.

시베리아 영구동토층에서 고대 회충이 되살아났다. 사진: 타임스 — 시베리아 영구동토층에서 고대 회충이 되살아났다. 사진: *타임스*

시베리아 영구동토층에서 4만 6천 년 동안 살아남은 아주 작은 벌레가 발견되었습니다. 이는 이전에 소생된 어떤 벌레보다도 수만 년이나 더 긴 시간입니다. 이 벌레는 새로 발견된 종인 파나그롤라이무스 콜리마엔시스(Panagrolaimus kolymaensis )에 속합니다. 연구팀은 2002년 북극 북동부 콜리마 강 근처 영구동토층에서 발굴한 화석화된 다람쥐 굴 속에서 이 벌레를 발견했습니다. 과학자들은 앞서 2018년에 얼어붙은 선충을 소생시킨 적이 있지만, 당시에는 그 나이와 종을 알 수 없었습니다.

7월 27일 PLOS Genetics 저널에 발표된 한 연구는 이러한 질문에 대한 답을 제시했습니다. 러시아와 독일의 연구팀은 "극한 환경에서 장기간 생존하는 것은 극소수의 생물만이 극복할 수 있는 어려운 과제"라며, "이번 연구에서 우리는 토양 서식 선충인 파나그롤라이무스 콜리마엔시스(Panagrolaimus kolymaensis) 가 시베리아 영구 동토층 아래에서 4만 6천 년 동안 동면 상태에 있었다는 것을 밝혀냈다"고 밝혔습니다.

선충이나 완보동물과 같은 생물은 동결이나 완전 탈수에 대처하기 위해 "잠복생"이라고 불리는 대사 과정인 휴면 상태에 들어갈 수 있습니다. 두 경우 모두 산소 소비량과 대사열 발생량을 감지할 수 없는 수준으로 줄입니다.

새롭게 발견된 이 선충 종은 플라이스토세 말기(260만 년 전부터 1만 1700년 전까지)에 동면했는데, 이 시기는 마지막 빙하기를 포함하는 기간입니다. 영구 동토층 덕분에 이 생물은 그 이후로 녹지 않고 그대로 남아 있습니다. 이는 선충에서 기록된 가장 긴 동면 기간입니다. 이전에는 남극에 서식하는 플렉투스 무레이(Plectus murrayi)라는 선충이 이끼 속에서 얼어붙었고, 틸렌쿠스 폴리히프누스(Tylenchus polyhypnus) 표본은 식물 표본실에서 건조된 후 각각 25.5년과 39년 동안 동면한 것으로 기록되었습니다.

연구진은 P. kolymaensis의 유전자를 분석하고, 전체 게놈 서열이 최초로 밝혀진 다세포 생물인 선충 Caenorhabditis elegans와 비교했습니다. C. elegans는 비교를 위한 완벽한 모델을 제공했습니다. 분석 결과, 동면과 관련된 여러 공통 유전자가 발견되었습니다.

선충이 어떻게 그렇게 오랜 기간 생존하는지 정확히 이해하기 위해 연구팀은 신선한 P. kolymaensis와 C. elegans를 실험실에서 건조시켰습니다. 선충이 탈수 상태에 들어가자 세포막을 탈수로부터 보호하는 데 도움이 될 수 있는 트레할로스라는 당류의 양이 급증하는 것을 관찰했습니다. 그런 다음 선충을 영하 80도에서 냉동시킨 결과, 탈수가 두 종 모두의 생존율을 향상시키는 것을 발견했습니다. 탈수 과정 없이 이 온도에서 냉동된 선충은 즉시 죽었습니다.

북극의 혹독한 환경을 견딜 수 있는 분자적 메커니즘을 갖춘 선충은 수천 년 동안 동면 상태로 생존하도록 진화해 왔습니다. 이러한 고대 선충 종은 영구 동토층에서 벗어나면 다시 살아날 수 있습니다. 온도 변화나 자연 방사선 활동과 같은 중요한 환경 변화는 선충을 깊은 휴면 상태에서 깨어나게 할 수 있습니다.

안캉 ( 라이브 사이언스 에 따르면)

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